JP6491961B2 - コネクタ - Google Patents

Description

本発明は、コネクタに関する。

従来、ハウジングの端子収容室に収容された端子を端子収容室の所定位置に保持するために、樹脂製のランスを端子に係合させるコネクタが知られている。端子収容室に挿入された端子は、端子収容室に向かって撓み変形可能に突設するランスを乗り越え、端子先端部が端子収容室の前壁に当接することで挿入方向の移動が規制され、端子外面の段部の後端にランスが係合することで後方への移動が規制される。ランスの外側には、ランスを包囲する筒状の壁が設けられ、壁とランスの間には、端子挿入時のランスの外側への弾性変形を許容する空間が形成されている（特許文献１参照。）。

特開２０００−９１０１３号公報

ところで、この種のコネクタでは、端子の保持力を高めるためにランスのサイズを大きく設定した場合、ランスの外側への弾性変形を許容する空間も大きく設定する必要がある。そのため、この空間に対応するコネクタの外形寸法が大きくなるという問題がある。

本発明は、このような問題に鑑みてなされたものであり、コネクタを大型化することなく、端子の保持力を高めることを課題とする。

上記課題を解決するため、本発明のコネクタは、端子を収容する端子収容室が形成されたハウジングと、端子の外周面の段部に係止される爪部とこの爪部を支持するアーム部とを有するロック部材と、端子収容室の前壁に形成され、ロック部材が端子収容室の内壁に沿って移動可能に挿入される円弧状の開口部とを備え、端子収容室の内壁は、ロック部材のアーム部の背面側の変形を規制する壁と、アーム部の背面側の変形を許容する凹所とが、周方向に位置をずらして設けられてなることを特徴とする。

これによれば、開口部の凹所に対応する位置にロック部材を挿入することにより、ロック部材は、アーム部の背面側への弾性変形が許容され、爪部が端子の段部を乗り越えて係止される。その後、ロック部材（爪部）を段部に係止させたまま、開口部に沿って壁に対応する位置まで移動させると、ロック部材は、アーム部の弾性変形が壁によって規制され、壁と端子との間に保持される。すなわち、ロック部材は、アーム部が壁と対応する位置にある限り、端子と係止された状態（ロック状態）が解除されることがない。したがって、本発明によれば、ロック部材の大きさに関わらず、爪部が破壊されるまでの強い保持力で端子を保持することができるから、ロック部材を小さく形成することでコネクタの大型化を防ぎ、かつ、端子の保持力を高めることができる。

この場合において、端子収容室の内壁には、壁と凹所が周方向に交互に配置され、ロック部材は、複数のアーム部を有して形成され、各アーム部がそれぞれ凹所と対応する位置に配置されていることが好ましい。

これによれば、端子を周方向に取り巻くように複数のアーム部を端子収容室の内壁に沿って配置することができるから、小さなスペースで端子の保持力を高めることができる。特に、端子には電線を介して軸方向と異なる方向に引っ張り力が作用することがあるが、端子の周方向に複数のアーム部を設けることで、端子の傾きを抑制し、電線の外力による端子の振れ等を抑制することができる。

また、端子収容室の内壁は、ロック部材が開口部の一端側の初期位置に挿入されたときに開口部の他端側に形成される第１の開口と対応する位置に壁が形成され、ロック部材が開口部の他端側の設定位置に移動したときに開口部の一端側に形成される第２の開口と対応する位置に凹所が形成され、開口部には、ロック部材の移動を規制する柱状部材が挿入され、該柱状部材は、第２の開口にのみ挿入可能に形成されてなることが好ましい。

これによれば、開口部に挿入されたロック部材を柱状部材で設定位置に保持することができるから、ロック部材による端子の保持を確実なものとすることができる。また、柱状部材は、ロック部材が初期位置にあるときに開口部に挿入しようとしても、挿入できず、柱状部材が挿入されたときは、常にロック部材が設定位置に配置され、アーム部が壁に規制されている。したがって、柱状部材の挿入により、ロック部材が設定位置（正規位置）にあることを検知することができ、ロック部材による端子の係止状態を保障することができる。

また、柱状部材は、端子の段部と弾性的に係止可能に形成されていることが好ましい。これによれば、柱状部材にロック部材のアーム部のような機能をもたせることができるから、端子の保持力をより高めることができる。

本発明によれば、コネクタを大型化することなく、端子の保持力を高めることができる。

本発明が適用されるコネクタの部分断面図である。 本実施形態が適用されるコネクタの外観斜視図である。 雌端子の分解斜視図である。 本実施形態が適用されるコネクタの正面図である。 ロック部材の外観斜視図である。 開口部に柱状部材を挿入する組立工程を説明する図である。 開口部に挿入されたロック部材が初期位置から正規位置に移動する前後の状態を示す図である。

以下、本発明を実施するための一実施形態について図１ないし図７を参照して説明する。本発明の一実施形態にかかるコネクタ１は、雌型コネクタであり、図示しない相手側の雄型コネクタと嵌合して自動車等に配索されるワイヤハーネスを構成する。なお、本実施形態では、本発明を雌型コネクタに適用する例を説明するが、雄型コネクタに適用することもできる。以下の説明では、コネクタ１の軸方向を前後方向として矢印Ｘ（相手側のコネクタに接続される方を前方）で示し、コネクタ１の幅方向を矢印Ｙで示し、高さ方向を矢印Ｚで示す。

本実施形態のコネクタ１は、雌端子３と、コネクタハウジング５と、導電性のシールドシェル７と、ロック部材９とを備える。

雌端子３は、導電性の金属板材をプレス加工して形成される。雌端子３は、図３に示すように、端子本体１１と、ばねコンタクト１３から構成される。ばねコンタクトは、多数の弓なり状の板ばね片１５を前後の連結部１７ａ，１７ｂによって連結して円筒状に丸めて形成される。

端子本体１１は、ばねコンタクト１３を収容する円筒状の電気接続部１９と、電線端末が接続される電線接続部２１とを一体的に備える。

電線接続部２１は、電気接続部１９から軸方向に延びる断面円弧状の底板からＵ字状に突設する一対の加締め片２３を有して形成され、一対の加締め片２３をそれぞれ円弧状に丸めて電線端末から露出された芯線を加締めることで、電線と電気的に接続される。

電気接続部１９は、前方の開口端２５からばねコンタクトの外径よりも大きい内径の内周面が形成され、その奥側には、内周面を縮径させた図示しない段部が形成される。電気接続部１９に挿入されたばねコンタクト１３は、一方の連結部１７ｂが段部に係止され、電気接続部１９に全体が収容される。電気接続部１９に収容されたばねコンタクト１３は、丸めた両端部同士が離れる方向に弾性力が作用することで、連結部１７ａ，１７ｂの外周面がそれぞれ電気接続部１９の内周面と当接するようになっている。雌端子３は、電気接続部１９に収容されたばねコンタクト１３の内側に相手側の雄端子が挿入されることで、雄端子と電気的に接続される。

電気接続部１９の外周面の前方には、段部である環状の係止突起２７が形成される。係止突起２７は、電気接続部１９の外周面から略垂直に立ち上がる後端面２９と、電気接続部１９の外周面に向かって傾斜する前端面３１とを有して形成される。係止突起２７には、図３に点線で示すように、ロック部材９が係止されるようになっている。

コネクタハウジング５は、合成樹脂製であり、図１及び図２に示すように、角筒状のアウタハウジング３３と、アウタハウジング３３内に収容されるインナハウジング３５とが一体形成されている。

アウタハウジング３３の高さ方向の上部には、相手方のコネクタハウジング（図示せず）と弾性的に係合するロックアーム３７が片持ち状に支持されている。ロックアーム３７は、アウタハウジング３３の軸方向に延在して図示しない係止爪が下方に突出して設けられる。

インナハウジング３５の外周面には、環状のシールドシェル７が装着される。インナハウジング３５の内側には、雌端子３が収容される複数（図示例では２つ）の端子収容室３９が形成される。

インナハウジング３５の後方には、端子収容室３９の開口部（図示せず）が形成され、端子収容室３９に収容された雌端子３に接続される電線４１が開口部より引き出される。電線４１は、アウタハウジング３３の後端部に装着されたリアホルダ４３の貫通穴を介して外部に引き出される。

インナハウジング３５とアウタハウジング３３との間には、角筒状の筒壁４５が軸方向に延びて形成され、筒壁４５の外周面には、環状のシール部材４７が装着されている。筒壁４５とアウタハウジング３３との間には、相手方のコネクタハウジングが挿入され、このコネクタハウジングと筒壁４５との隙間がシール部材４７でシールされるようになっている。

次に、本実施形態の特徴部である雌端子３の保持構造について説明する。

端子収容室３９の前端部には、図１に示すように、後方から挿入された雌端子３が前方から抜け出さないように、前壁４９が形成される。前壁４９には、ばねコンタクト１３の外径寸法よりも小さな内径の貫通穴５１が形成され、貫通穴５１には、相手方の雄端子が挿入されるようになっている。前壁４９の前端面は、アウタハウジング３３の前端面と略同じ位置に設定されている。

前壁４９には、図２に示すように、各貫通穴５１の周縁にそれぞれ端子収容室３９と連通する円弧状の開口部５３が形成される。各開口部５３は、それぞれ隣り合う貫通穴５１の内側（隣り合う端子収容室３９の仕切壁）に位置し、対応する貫通穴５１と同軸状に形成されている。

開口部５３は、図１に示すように、端子収容室３９の内壁５５の一部を径方向に段付状に切欠いて形成される空間部５７を臨む位置に配置される。開口部５３は、前方から軸方向にみたときに、その内周面５９が端子収容室３９の内壁５５と一致するか、或いは、端子収容室３９の内壁５５よりも内側に位置し、外周面６１が端子収容室３９の空間部５７の内壁６３と一致している。

開口部５３の外周面６１には、図４に示すように、径方向に放射状に延ばした複数（図示では４つ）の凹所６５が周方向に等間隔で形成される。すなわち、開口部５３は、外周面６１と凹所６５とが、周方向に位置をずらして交互に配置される。各開口部５３には、周方向の両端部のうち一方（図示では、反時計方向の一端部）に凹所６５が形成され、他方に外周面６１が形成される。

一方、開口部５３の奥の空間部５７には、開口部５３の外周面６１と凹所６５をそれぞれ軸方向に延ばした形状の内壁が形成され、具体的には、開口部５３の外周面６１を軸方向に延ばした円弧状の内壁６３と、開口部５３の凹所６５を軸方向に延ばした凹所６７とが形成される。すなわち、内壁６３と凹所６７は、開口部５３と同様、周方向に位置をずらして交互に配置される。

このように構成される開口部５３及び空間部５７には、ロック部材９が挿入される。ロック部材９は、合成樹脂製であり、図５に示すように、仮想の中心軸回りに円弧状に延在する基部７１と、基部７１の一面からそれぞれ平行に延出する複数本（図示では４本）のアーム部７３とを備える。各アーム部７３は、それぞれ基部７１の中心軸方向の前面に、雌端子３の係止突起２７に対応する断面台形状の凹部７５と、凹部７５に隣接して内側に突出する爪部７７とを有している。

各アーム部７３は、ロック部材９を基部７１側から軸方向にみたとき、基部７１の投影領域の内側に位置され、それぞれ中心軸の径方向に弾性変形可能になっている。ロック部材９は、開口部５３に挿入されたとき、図３の点線で示すように、爪部７７が雌端子３の係止突起２７に係止されるようになっている。

図２では、左側のロック部材９が対応する開口部５３の初期位置に挿入され、右側のロック部材９が対応する開口部５３の初期位置に挿入される直前の様子を表している。ロック部材９は、開口部５３の初期位置に挿入されたとき、各アーム部７３の背面がそれぞれ空間部５７の凹所６７と対向する位置に配置される。ロック部材９が挿入された開口部５３には、時計方向の一端に、外周面６１に対応する隙間（開口７９）が形成される。ロック部材９は、開口部５３に挿入された状態で、端子収容室３９の空間部５７の内壁に沿って時計方向に移動し、正規位置（設定位置）まで移動したときに、各アーム部７３の背面が空間部５７の内壁６３に位置するようになっている。各アーム部７３は、背面側に凹所６７が位置するときに、径方向の外側への弾性変形が許容され、背面側に内壁６３が位置するときに、径方向の外側への弾性変形が規制されるようになっている。

ここで、ロック部材９が雌端子３を保持する動作について、コネクタ１の組立方法とともに説明する。なお、以下の説明では、雌端子３を端子収容室３９に挿入した後、ロック部材９を組み付ける例を説明するが、ロック部材９を組み付けた後、雌端子３を端子収容室３９に挿入することもできる。

まず、電線４１が接続された雌端子３をコネクタハウジング５の端子収容室３９に後方から挿入する。続いて、前方から開口部５３にロック部材９を挿入する。ロック部材９は、図２に示すように、各アーム部７３の背面がそれぞれ空間部５７の凹所６７と対向する初期位置に挿入される。雌端子３は、ロック部材９が挿入される際、開口端２５が前壁４９に当接しているように、例えば、電線４１を前方に押し付けておく。

開口端５３に挿入されたロック部材９は、各アーム部７３に支持された爪部７７がそれぞれ雌端子３の外周面に沿って移動する。このとき、各アーム部７３の背面側には、それぞれ空間部５７の凹所６７が位置されるため、各アーム部７３は、背面側への弾性変形が許容され、爪部７７が雌端子３の係止突起２７を乗り越えた後、弾性復帰して係止突起２７の後端面２９に係止（仮係止）される。本実施形態では、ロック部材９の基部７１を押し込むことにより、各アーム部７３の爪部７７がそれぞれ係止突起２７に係止される。

続いて、爪部７７を係止突起２７に係止させたまま、ロック部材９を専用治具等で開口部５３に沿って時計方向に移動（回転）させる。すなわち、ロック部材９を各アーム部７３がそれぞれ空間部５７の内壁６３と対向する正規位置まで移動させる。これにより、ロック部材９は、空間部５７の内壁６３と雌端子３の外周面との間に配置され、各アーム部７３の弾性変形が内壁６３に規制された状態となる。すなわち、ロック部材９は、爪部７７が係止突起２７に本係止される。したがって、ロック部材９は、開口部５３の正規位置に位置する限り、爪部７７と係止突起２７との係止状態が解除されることがない。

本実施形態では、ロック部材９を開口部５３の正規位置に移動させることで、各アーム部７３の弾性変形を規制することができ、ロック部材９による雌端子３の保持を確実なものとすることができる。したがって、ロック部材９は、爪部７７が破壊されるまでの強い保持力で雌端子３を保持することができるから、ロック部材９を小さく形成することが可能となり、結果として、コネクタ１を大型化することなく、雌端子３の保持力を高めることが可能になる。特に、本実施形態では、隣り合う端子収容室３９の間の比較的肉厚が大きな壁の一部を切欠いて空間部５７を形成しているから、コネクタ１の外形寸法に影響することなく、ロック部材９の設計自由度を高めることができる。

また、本実施形態では、ロック部材９に複数のアーム部７３が形成され、各アーム部７３が雌端子３の外周面に沿って配置されているから、電線４１に作用する引っ張り力等に起因する雌端子３の軸方向に対する傾きや振れ等を効果的に抑制することができる。

ところで、ロック部材９を開口部５３の正規位置に移動させると、開口部５３の端部には、図６に示すように、凹所６５に対応する隙間（開口８１）が形成される。この開口８１は、開口部５３に挿入されたロック部材９のガタ付きを招き、ロック部材９の保持力低下の要因となる。例えば、ロック部材９に振動が継続的に作用した場合、ロック部材９が開口８１側に移動するおそれがある。

この点、本実施形態では、図６に示すように、開口部５３の開口７９に、ロック部材９の移動を規制する所定の大きさの柱状部材８３を挿入することで、このような問題を解決している。柱状部材８３は、挿入方向を長手とする板状のアーム部８５と、アーム部８５の一端側の前面から突出する爪部８７と、アーム部８５の他端側の背面から突出する突起部８９とを有している。柱状部材８３は、開口８１に挿入されたとき、爪部８７が雌端子３の係止突起２７と弾性的に係止されるとともに、突起部８９が凹所６５と係合するようになっている。

このような構成によれば、開口部５３に挿入されたロック部材９の移動を柱状部材８３によって防ぐことができるから、ロック部材９による雌端子３の保持を一層確実なものとすることができる。また、柱状部材８３に爪部８７を設けたことにより、柱状部材８３に雌端子３を保持する機能をもたせることができる。

ここで、柱状部材８３に突起部８９を設けたことの技術的意義について説明する。図７は、開口部５３に挿入されたロック部材９が初期位置から正規位置に移動する前後を示す図であり、空間部５７の内壁を重ねて表している。

本実施形態の開口部５３の外周面６１（空間部５７の内壁６３）は、ロック部材９が初期位置に挿入されたときに開口部５３に形成される開口７９（第１の開口）と対応する位置に外周面６１（空間部５７の内壁６３）が形成され、ロック部材９が開口部５３の正規位置に移動したときに開口部５３に形成される開口８１（第２の開口）と対応する位置に凹所６５（空間部５７の凹所６７）が形成される。すなわち、ロック部材９が正規位置にあるときの開口８１は、初期位置にあるときの開口７９よりも軸方向と直交する断面積が大きくなっている。そのため、柱状部材８３は、凹所６５に係合する突起部８９を設けたことにより、開口８１にのみ挿入可能となる。

これにより、柱状部材８３は、ロック部材９が初期位置にあるときに開口部５３に挿入しようとしても、突起部８９が開口部５３の外周面６１と当接するために挿入できず、柱状部材８３が開口部５３に挿入されたときは、常にロック部材９が正規位置に配置され、各アーム部７３の弾性変形がそれぞれ空間部５７の内壁６３によって規制された状態となる。したがって、柱状部材８３が挿入されたことにより、ロック部材９が正規位置にあることが検知され、ロック部材９による雌端子３の係止状態を保障することが可能になる。

以上、本発明の実施形態を図面により詳述したが、本実施形態は本発明の例示にしか過ぎないものであり、請求項に記載された範囲内において変更・変形することが可能である。

例えば、上記実施形態では、開口部５３に挿入されたロック部材９を専用治具により移動させる例を説明したが、これに代えて、例えば、柱状部材８３を用いてロック部材９を移動させることも可能である。すなわち、ロック部材９は、図５の点線に沿って切り欠くことにより、軸方向と直交する断面積が挿入方向で次第に大きくなる傾斜面を形成し、柱状部材８３には、図６の点線に沿って切り欠くことにより、挿入方向と直交する断面積が挿入方向で次第に小さくなる傾斜面を形成する。

このようにして、ロック部材９と柱状部材８３に、互いに突き当たる傾斜面を形成することで、柱状部材８３を開口部５３に挿入するだけで、その挿入方向と交差する方向にロック部材９を移動させることが可能になり、その結果、組立時の作業効率を高めることができる。

また、本実施形態では、開口部５３（空間部５７）に複数の凹所６５（凹所６７）を形成する例を説明したが、開口部５３（空間部５７）は、少なくとも凹所６５（凹所６７）と外周面６１（内壁６３）をそれぞれ１つずつ有していれば、１本のアーム部７３を有するロック部材９で雌端子３を確実に保持することができる。

１ コネクタ
３ 雌端子
５ コネクタハウジング
９ ロック部材
２７ 係止突起（段部）
３９ 端子収容室
４９ 前壁
５５，６３ 内壁
５７ 空間部
６５，６７ 凹所
７３ アーム部
７７ 爪部
７９，８１ 開口
８３ 柱状部材

Claims (4)

1. 端子を収容する端子収容室が形成されたハウジングと、前記端子の外周面の段部に係止される爪部と前記爪部を支持するアーム部とを有するロック部材と、前記端子収容室の前壁に形成され、前記ロック部材が前記端子収容室の内壁に沿って移動可能に挿入される円弧状の開口部とを備え、
   前記端子収容室の内壁は、前記ロック部材の前記アーム部の背面側の変形を規制する壁と、前記アーム部の背面側の変形を許容する凹所とが、周方向に位置をずらして設けられてなるコネクタ。
2. 前記端子収容室の内壁には、前記壁と前記凹所が周方向に交互に配置され、
   前記ロック部材は、複数の前記アーム部を有して形成され、前記各アーム部がそれぞれ前記凹所と対応する位置に配置されてなる請求項１に記載のコネクタ。
3. 前記端子収容室の内壁は、前記ロック部材が前記開口部の一端側の初期位置に挿入されたときに前記開口部の他端側に形成される第１の開口と対応する位置に前記壁が形成され、前記ロック部材が前記開口部の他端側の設定位置に移動したときに前記開口部の一端側に形成される第２の開口と対応する位置に前記凹所が形成され、
   前記開口部には、前記ロック部材の移動を規制する柱状部材が挿入され、該柱状部材は、前記第２の開口にのみ挿入可能に形成される請求項１又は２に記載のコネクタ。
4. 前記柱状部材は、前記端子の前記段部と弾性的に係止可能に形成される請求項３に記載のコネクタ。

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